Satuan dan pengukuran

1. DASAR-DASAR FISIKA SD

2. Pendahuluan

4. Fisika:
 Fundamentall Sains
 Diibagi dalam lima bidang utama
Mekanika (Klasik)
Termodinamika
Elektromagnetik
Relativitas
Kuantum

5. PENGUKURAN, BESARAN, SATUAN, DAN
VEKTOR

6. Pengukuran merupakan:
Dasar pengujian suatu teori dalam sains
Perlu memiliki siistem satuan yang
konsisten
Adanya Ketidakpastian
Perllu aturan yang disepakati tentang
ketidakpastiian

10. Sistem Pengukuran
 Sistem Standar
Disetujui oleh yang berwenang, biasanya pemerintah
 Sistem Internasional
 Disepakati oleh komite internasional pada tahun 1960
 Dinamakan jugamks
 Digunakan dalam kuliah ini
 Sistem Gaussian
Dinamakan cgs
 Kebiasaan di USA & UK
inci (inches), kaki (foot), mil (miles), pon
(pounds/slugs), dll

11. No. Besaran Lambang Satuan
Lambang
Satuan
1. Panjang L Meter m
2. Massa M Kilogram kg
3. Waktu T Sekon s
4. Kuat Arus Listrik I Ampere A
5. Suhu T Kelvine oK
6. Intensitas Cahaya I Candela cd
7. Jumlah Zat N Mol mol
Besaran Pokok

12. DEFINISI STANDAR BESARAN POKOK

13. Panjang
 Satuan
- SI : meter (m)
- cgs : centimeter (cm)
- USA & UK : foot (ft)
 Satu meter didefinisikan sebagai jarak
yang ditempuh cahaya dalam vakum
selama selang waktu 1/299 792 458
sekon

14. Panjang (lanjutan)
Jarak Panjang (m)
Radius alam semesta teramati 1 x 1026
Ke galaksi 2 x 1022
Ke bintang terdekat 4 x 1016
Bumi - Matahari 1.5 x 1011
Radius Bumi 6.4 x 106
Lapangan Sepakbola 1.0 x 102
Tinggi Orang 2 x 100
Ketebalan kertas 1 x 10-4
Panjang gelombang cahaya biru 4 x 10-7
Diameter atom hidrogen 1 x 10-10
Diameter proton 1 x 10-15

15. Massa
 Satuan
- SI : kilogram (kg)
- cgs : gram (g)
- USA & UK : pon, slugs
 Satu kilogram didefinisikan sebagai massa
silinder campuran platinum iridium khusus
yang dijaga tetap di badan pengukuran
internasional Sevres Prancis
Mengapa silinder ditutup rapat oleh dua kubah kaca?

16. Waktu (lanjutan)
Interval Waktu (s)
Umur alam semesta 5 x 1017
Umur Grand Canyon 3 x 1014
Rata-rata umur mahasiswa 6.3 x 108
Satu tahun 3.2 x 107
Satu jam 3.6 x 103
Cahaya dari bumi ke bulan 1.3 x 100
Satu siklus senar gitar 2 x 10-3
Satu siklus gelombang radio FM 6 x 10-8
Cahaya mengelilingi proton 1 x 10-24

17. Massa (lanjutan)
Objek Massa (kg)
Alam semesta teramati ~ 1052
Galaksi Milky Way 7 x 1041
Matahari 2 x 1030
Bumi 6 x 1024
Boeing 747 4 x 105
Mobil 1 x 103
Mahasiswa 6 x 101
Partikel debu 1 x 10-9
Bakteri 1 x 10-15
Proton 2 x 10-27
Elektron 9 x 10-31

18. Waktu
Satuan
- Sekon (detik), semua sistem
Satu sekon didefinisikan sebagai 9 192 631
700 x prioda radiasi dari sebuah atom
cesium

19. Notasi Ilmiah
Bilangan besar:
100 = 1
101 = 10
102 = 100
… dst
Biillangan keciill::
• 10-1 = 0.1
• 10-2 = 0.01
• 10-3 = 0.001
• … dst
Contoh
Laju cahaya dalam vakum
c  300 000 000 m/s
c  3.0 x 108 m/s
Massa nyamuk
m  0.00001 kg
m  10-5 kg

23. Analisis Dimensi
Dimensi menyatakan sifat fisis dari suatu
kuantitas
Teknik untuk mengoreksi suatu persamaan
Dimensi (panjang, massa, waktu &
kombinasinya) dapat diperlakukan sebagai
kuantitas aljabar:
- jumlah, kurang, kali, bagi
- penjumlahan dan pengurangan hanya
untuk satuan yang sama

24. Analisiis Dimensi (lanjutan)
Dimensi kuantitas yang biasa digunakan:
Besaran Dimensi Satuan
Panjang L m
(SI)
Luas L2 m2 (SI)
Volume L3 m3 (SI)
Kecepatan (laju) L/T m/s (SI)
Percepatan L/T2 m/s2 (SI)
Contoh Analisiis dimensi
Jarak = kecepatan . waktu
L = (L/T) . T = L

26. Konversi Satuan
 Ketika satuan tidak cocok, konversikan sehingga satuannya
cocok (sama)
 Satuan dapat diperlakukan seperti kuantitas aljabar
Contoh 2.
Berapa m/s kah satu mil/jam !
Gunakan konversii beriikutt
1 inci = 2.54 cm
1 m = 3.28 ft
1 mil = 5280 ft
1 mil = 1.61 km Jadi konversi satuannya:

27. Ketidakpastian Pengukuran
 Pada setiap pengukuran selalu muncul
ketidakpastian
 Ketidakpastian selalu terbawa dalam
perhitungan
 Dibutuhkan cara untuk menghitung
ketidakpastian
 Aturan Angka Penting digunakan
sebagai pendekatan ketidakpastian
hasil perhitungan

28. Angka Penting
 Jumlah digit yang muncul dalam setiap hasil pengukuran
atau perhitungan yang masih dapat dipastikan
 Semua digit yang tidak nol adalah angka penting
 Nol adalah angka penting ketika:
- diantara digit yang bukan nol
- setelah koma dan angka penting yang lain
 Semua digit dalam notasi ilmiah adalah angka penting
Contoh
3.03 3 Angka Penting
0.0031 2 Angka Penting
4.0 x 101 2 Angka Penting
1.70 x 102 3 Angka Penting
1.7000 x 102 5 Angka Penting

29. Operasii dengan Angka Pentiing
 Ketika mengalikan atau membagi, hasil yang diperoleh harus
memiliki angka penting yang sama dengan salah satu
kuantitas (yang dioperasikan) yang memiliki angka penting
paling kecil
 Untuk penjumlahan atau pengurangan, hasil yang diperoleh
harus memiliki jumlah digit dibelakang koma yang sama
dengan salah satu kuantitas (yang dioperasikan) yang
memiliki jumlah digit di belakang koma paling sedikit
Contoh
2 x 3.1 = 6
3.1 + 0.004 = 3.1
4.0 x 101 ÷ 2.04 x 102 = 1.9 X 10-1

30. Orde Magnitudo
Kadang-kadang diperlukan mengetahui
besar suatu kuantitas hanya dalam faktor 10
Ini dikenal dengan Orde Magnitudo
Contoh
Berapa massa total mahasiswa di kelas ini?
massa tiap mahasiswa m  75 kg
Jumlah mahasiswa n  75
mTotal  75 × 75 kg = 5625 kg  6 × 103 kg

31. Riview Matematika
 Trigonometri
 Vektor
 Sistem Koordinat